2015年国际供电会议学术动态系列报道分布式能源与主动需求集成
摘要：介绍了2015年国际供电会议分布式能源与主动需求集成（CIRED S4）分会的学术交流情况与研究热点。CIRED S4共录用126篇论文,通过大会宣读、张贴交流以及圆桌讨论会等多种形式进行热点问题的沟通研讨。会议关注的热点问题包括：柔性负荷特征、用户电价响应机制等用户侧行为特点、分布式电源控制、需求侧管理策略、分布式能源和不同负荷响应模式引入对电网规划与运行等方面带来的影响,以及不同示范工程在各自领域内的先进研究成果及推广价值等。复合自然灾害下的电力系统稳定性分析
摘要：对自然灾害停电防御的研究至今局限于单种类的自然灾害,而未计及复合灾害之间的推波助澜。自然灾害往往会造成群发性故障,为了防御小概率高风险的复合自然灾害造成大停电,需要在线跟踪外部环境的变化并有效预警。为此提出复合自然灾害造成的群发性故障的风险分析思路和框架,一方面建立电网支路在复合自然灾害下的故障率模型并计算其相关风险,另一方面考虑多种自然灾害的交互影响,在线筛选潜在故障,分析运行的安全稳定性,并提供决策支持。一种多频振荡场景下的失稳模式划分方法
摘要：将多机系统在大扰动下的运动划分为机群间的相对运动和机群内各机组间的相对运动,据此将全系统的暂态能量分解为群间暂态能量和群内暂态能量。通过分析原系统群间暂态能量的变化规律并根据能量壁垒准则得到原系统的失稳时间tm;通过分析子系统群间暂态能量的变化规律得到子系统的临界解列时间tn;通过比较tm和tn与故障清除时间tc之间的关系将多频场景下的失稳模式划分为相继两群失稳、严格多群失稳及不严格多群失稳3种模式。此外,还针对不同的失稳模式给出了相应的解列方法,对多频场景下的解列策略具有一定的指导意义。最后,通过实际电网模型对以上分析结果进行了仿真验证。多频振荡下失步解列判据的适用性分析
摘要：目前国内使用的失步解列装置应用的失步判据都是在两机失稳的情况下推导得出,在多频失步振荡情况下是否仍然适用值得探讨。以三机等值系统为模型,推导出各电气量的表达式,得出在多频振荡时失步中心在不同线路之间以及同一线路的不同位置之间发生迁移,而且各机组越不同调,失步中心可能在更多的线路之间发生迁移。此外,对基于Ucosφ轨迹、测量阻抗轨迹以及视在阻抗角变化规律的三种失步解列判据在多频振荡情况下的适用性进行分析研究,可知三种失步判据都存在误判的风险,建议将基于视在阻抗角判据与线路两端相角差判据配合使用,提高失步解列装置的正确性。基于直觉模糊层次分析法的电网运行状态综合评估
摘要：科学合理地评估电网运行状态对于预防大停电事故具有重要意义。针对基于传统模糊集理论的评价方法的局限性,提出一种基于直觉模糊层次分析法的电力系统运行状态综合评估模型。该模型同时考虑了隶属度、非隶属度和犹豫度这3个方面的决策信息,针对属性间重要性构建了直觉判断矩阵,通过直觉模糊数运算算子确定指标权重,并在此基础上建立了动态调整犹豫度的变权重机制,提高了评价的辨识度。提出了用于运行状态评估的得分函数,对直觉模糊数表示的综合评价值进行打分排序。对某实际电网在不同负荷水平及不同运行方式下的运行状态进行评价,结果表明了文中方法的合理性、灵活性和实用性。考虑电动出租车随机概率行为特性的充电站规划
摘要：电动出租车的规模化运营需要以充电设施为支撑,考虑到时间价值对以盈利为目的的电动出租车驾驶员的重要性,以及出租车在选择充电站时兼顾时间损耗大小和寻找乘客便捷性的特点,基于效用函数建立了出租车对充电站的概率选择函数,进而构建全社会年总成本目标函数,以配电网容量和站址间距离为约束建立模型。基于排队理论的M/G/c模型,采用带约束条件的整数规划模型对充电站容量进行优化配置,通过改进的量子遗传算法实现电动出租车充电站的选址定容规划。最后,以49节点的路网和32节点的配电网为例说明了模型和方法的有效性和实用性。考虑驾驶人行为习惯及出行链的电动汽车充电站站址规划
摘要：电动汽车充电站作为电动汽车重要配套基础设施,直接影响电动汽车行驶的便利性和经济性,站址规划是否合理成为电动汽车能否普及的关键因素之一。为了提高充电站的覆盖率和服务率,文中基于出行链思想对出行者空间行为特性进行分析,建立了电动汽车空间充电需求模型,以充电需求为衡量站址合理性的指标之一进行站址优化,然后基于Voronoi思想,利用免疫算法建立充电站站址选择模型,从而得到充电站合理布局规划结果,扩大了电动汽车可充电范围,提高了充电站的服务率。基于时空约束的城市交流充电桩优化布局
摘要：针对电动汽车充电需求增加,通过分析电动汽车充电量总体需求、多场景运行模式及商业运营模式等因素的影响,建立以交流充电桩建设和管理费用、电动汽车路上运行费用及充电等待费用最小为目标函数的交流充电桩建设模式,并给出该模式的仿真求解过程。通过算例求解验证了该交流充电桩建设模式的可行性,可根据区域内电动汽车数量预先计算交流充电桩的建设数量及位置。该研究可有效降低交流充电桩的建设费用,快速、健康、高效地推动电动汽车产业的发展。居民小区电动汽车充电负荷有序控制策略
摘要：针对当前居民小区电动汽车充电设施建设中遇到的配电变压器供电容量限制及物业管理方缺乏运营积极性等实际困难,研究了电动汽车充电负荷有序控制策略,主要目标包括预防配电变压器过载和实现充电收益最大化。首先提出了网格选取法,在保证变压器不过载运行的同时,灵活规划电动汽车的充电时段。进而基于峰谷分时电价构建了充电电费支出最小的目标函数,并基于遗传算法设计了求取最优网格选取结果的方法与步骤。最后,采用蒙特卡洛法进行算例仿真和分析验证。结果表明：网格选取法隐含了配电容量限制条件,简化了电动汽车的有序充电规划,更利于采用寻优算法进行求解。所求取的有序充电策略能有效实现负荷移峰填谷、降低电费支出,同时提高运营方的充电收益及参与积极性。基于电网电压前馈补偿的光伏并网逆变器零电压穿越控制
摘要：根据相关国家标准要求,大型光伏并网逆变器需具备零电压穿越（ZVRT）能力以防止其发生低压自动脱网,从而影响电力系统正常稳定运行。在分析光伏并网逆变器ZVRT标准的基础上,详细讨论了逆变器实现ZVRT的各项关键技术,包括电网电压正负序分离及锁相、逆变器有功和无功电流控制、电网电压不平衡时系统控制等。在此基础上,进一步提出向系统电流环引入电网电压前馈分量相位超前补偿环节,以改善逆变器故障穿越瞬间并网电流过冲现象。最后,利用RTDS和一台500 k W样机的实验结果验证了所述光伏并网逆变器ZVRT控制策略的正确性和有效性。模块化多电平换流器损耗与结温的解析计算方法
摘要：正常运行时模块化多电平换流器（MMC）子模块的电容不断被充电/放电。为保持电容电压平衡,各子模块投入/切出状态随机,导致MMC损耗计算的复杂度很高。文中引入了桥臂子模块投入占空比的概念,在整个功率运行区间内分析推导了子模块中4个开关器件通态电流平均值与有效值的解析表达式。在此基础上,综合考虑电容电压与门极电阻等参数的影响,推导了通态损耗与开关损耗的解析表达式。针对平均结温并不能真实反映开关器件实际工作状态的问题,详细分析了每个工频周期内开关器件结温波动特性,提出了一种最大运行结温的估算方法。算例分析表明,损耗与结温计算结果与MMC运行特性完全一致,该解析计算方法简便有效。基于疏松耦合变压器零序解耦模型的同杆双回线路故障计算
摘要：不并列运行的同杆双回输电线路在发生单回线不对称接地故障时,线路之间存在零序互感,在线路故障计算时必须予以考虑。文中提出疏松耦合变压器零序解耦模型,基于该模型对不并列运行同杆双回输电线路的零序网络进行解耦,得到线路等效回路,进而求得线路零序等值阻抗。在不并列运行的同杆双回输电线路故障分析中,利用传统的对称分量法,结合已求得的线路各序阻抗,计算故障处各序网络电流,进而得到故障情况下回路的各相电流,从而完成该型输电线路单回线故障的计算。PSCAD/EMTDC仿真结果证明了所提零序解耦模型的正确性。基于故障分支快速辨识的T型高压输电线路故障定位新算法
摘要：传统T型高压线路故障测距方法在T节点附近发生故障时有测距死区,针对这一不足,根据两端测得故障点处正序电压相等推导出一种新的测距函数进行故障分支判断。在故障支路上,测距函数相位值单调且在首末两处的函数相位值相差大约180°;正常支路上,测距函数相位值也单调但在首末两处的函数相位值大约相等。基于测距函数的相位在首末两处的相位相差的大小这一特性作为故障分支判据,进而利用故障距离的解析表达式求解故障距离。该方法较好地克服了传统方法在T节点附近不能可靠识别故障支路的缺点,并且无需判别故障类型,只需代入相应的公式计算几个点即可得到故障距离,程序实现简单,计算速度快。本算法的测距精度理论上不受故障类型、过渡电阻、运行方式等影响。EMTP仿真结果验证了所述算法的正确性和高精度。一种兼容Comtrade格式用于间隔层故障诊断的新型智能终端
摘要：目前110 k V及以上电压等级智能变电站的二次系统故障诊断主要依靠测试仪进行离线分析,难以达到实际运行系统中进行在线检测的效果。提出一种新型智能终端,可以根据Comtrade格式的录波自动触发进行多间隔IEC 61850通用面向对象变电站事件（GOOSE）及采样值（SV）的同步输出,使运维人员能在实际运行系统中进行在线故障分析。阐述了新型智能终端的硬件结构,IEC 61850和Comtrade格式的配置映射以及SV和GOOSE的同步输出功能的设计。配电网分布式控制实时数据的GOOSE over UDP传输方式
摘要：分布式控制是智能配电网实现广域保护、控制应用的重要方式,报文的实时性是影响分布式控制性能的关键因素。文中在分析配电网分布式控制应用对通信的要求基础上,对现有的快速报文传输方式进行了比较,提出了基于用户数据报协议（UDP）,用通用面向对象变电站事件（GOOSE）机制传输实时报文（GOOSE over UDP）的方案,可实现快速报文在广域网传输。通过试验平台对该方案的传输性能进行了测试,测得配电终端之间传输延时最大不超过10 ms,满足配电网分布式控制应用的需求。大型机组振动故障的早期预警技术
摘要：状态检修是电力设备检修方式的未来发展趋势,对特征信息微弱的或处于萌芽状态的早期故障做出判断是状态检修的关键。为此,通过灰色理论和相似性原理对大型机组的实时信息数据（PI数据）进行开发,建立了若干台汽轮发电机组的动态预警模型,研发了设备振动故障的早期预警功能,所开发的超球相似度分析技术,为设备健康状态的智能监测和评估提供了新方法。应用该预警系统发现了机组的异常状态,实际应用验证了所开发的振动故障早期预警技术的有效性。
